芻議地下人防結構設計

鄭水龍

摘要：地下室的人防結構設計非常關鍵，平時可以作為車庫或商業的往來場所，戰時可以作為人民群眾躲藏的空間，具有不可忽視的重要作用。如果沒有合理設計地下室人防結構，將會導致其作用得不到有效的發揮。基于此，該文首先針對地下室人防結構設計的主要特征和原則進行分析，并將其作為切入點，探尋地下人防工程結構設計的優化措施，從而為相關從業人員開展工作提供依據和幫助。

關鍵詞：地下人防工程;結構設計;特點;原則;優化措施

隨著城市的發展，許多高層建筑也悠然崛起，提高了城市土地利用效率。按照中國有關人民防空工程的法律、法規，為滿足戰時人民的需要，地下人民防空工程通常都在高層建筑內設置。但地下人防工程建設難度大、技術復雜。為此，在人防工程設計前必須對其進行結構特性分析，才能更好地滿足施工要求，且有效降低后期發生工程事故的可能性。本文在分析地下人防工程結構特點和設計原則的基礎上，以結合實際人防工程的設計經驗，且提出了改進地方人防工程結構設計的優化措施。以期推動地下人防工程的發展，并為相關領域的研究者提供參考。

一、地下人防工程一般的結構設計特點

（一）鋼筋混凝土結構

鋼筋混凝土結構廣泛應用于地下人防工程。通常情況下，彈性階段比塑性階段更容易吸收，這也是結構設計的主要特點，從而保證地下人防工程的穩定性和安全性。為盡可能地提高地下人防工程的設計質量，設計人員主要考慮在彈性階段鋼筋混凝土結構的吸收能力。

（二）戰時與平時的使用結合

人防工程一般當停車場或儲藏室中使用，但人防工程具有軍事性質，即戰時用作人民防空工程。考慮到地下人防工程的雙重用途，對其結構設計特點提出了更高地要求。通常能滿足居民停車、堆放雜物的需要，戰時能保障居民的生命安全。并且地下人防工程設計中必須考慮安全性問題。考慮平戰結合是地下人防工程的一個重要特征。

二、地下人防工程結構設計的原則

（一）進行有效的強度驗算

地下人防工程結構設計時，設計者應首先在有外力作用下，使工程變形量在合理的范圍內。要有效地分析變形量，必須學習運用強度驗算和分析方法。使地下人防工程達到規范要求，也能達到足夠地穩定可靠。

（二）平時與戰時的結合

平戰結合原則是地下人防工程建設的原則。該原則要求設計者有針對性地對邊墻及地下人防工程地面進行設計，以提高防護效果。為簡化地下人防工程結構的荷載計算，通常采用構件拆裝、單柱荷載計算、等效荷載等方法，這是地下人防工程設計中常用的方法。為確保地下人防工程各部位的使用壽命，實現其基本功能，必須對各部位的結構進行仔細觀察，確保各部位的協調一致。人民防空工程中的墻柱連接應明確，也是人防工程結構設計的重要內容。運用這兩種方法，地下人防工程地基不僅能吸收大量建筑荷載，還能提高建筑物的穩定性。

三、地下人防工程結構設計優化措施

（一）預防地下人防工程倒塌分析

根據模型計算，在地下人防工程塌陷中，塌陷區域分布在地下人防工程出入口內。地下人防工程出入口坍塌，造成堵塞，其影響使用。為防止坍塌，在模型計算中，設計者必須合理設計地下出入口，如果出入口正好對著坍塌體，則應選擇單獨的出口。如果根據實際情況，只能選擇在坍塌體的內外方向上，則可采取有效地預防措施，有效地保證出口的穩定。

（二）地下人防工程結構構件的要求

為使地下人防工程構件計算更合理，還應滿足相應的結構要求。其主要包括構件的混凝土等級、抗壓強度、抗滲性能等。保護性混凝土厚度符合規范要求，縱向鋼筋錨固長度及搭接長度符合人防工程規范要求。該產品廣泛用于地下人防工程中的混凝土墻板和門框墻中。一般不安裝拉索，其主要安裝在門框內。集水坑仍然存在于地下人防工程。集水坑是一種特殊的結構形式，需嚴格按規范進行結構設計。在地下人防工程的結構設計中，500mm 厚度基本上是地下人防通道兩側合攏的門框與墻之間的最小厚度，是必須遵循的強制性結構設計措施。

（三）地下人防工程孔口防護的設計

由于戰時與平時雙重作用，地下人防工程在戰時可作為民眾的避難所，因此對洞口的安全設計要求比一般出入口高，需對洞口進行防護設計。保護密封門可設計成將密封門與消波系統相連接，以減少震動對密封門的破壞。出入通道應與臨時空墻、框墻隔開，地下人防工程內部應設置通風井，形成良好的外部空氣流通，同時通道內應形成開放式，相鄰單元之間應有隔墻隔開，內部應設置防坍塌的棚架，各構件之間應緊密、牢固。對相鄰隔墻及臨空墻的荷載計算，應根據人防設計的要求，正確計算其加強筋。門框架墻在設計時，一般采用懸臂梁的設計方法。但由于地下人防工程自身的疏散特性，在出入口設計中，一般選擇較寬地寬度，這是民防工程的一大特色。但在戰時，為減少敵人對地下人防工程的破壞，他的出入口相對較窄。所以如果懸臂長度過長，或者門框墻內水平鋼筋分布過長，在采用地下保護鋼筋進行設計時，就需要改變門框墻的受力形式，例如增加柱子或梁的數量。壓力計算時，需要計算土壤中的壓縮波，它對武器爆炸時的振動影響。通常不需要考慮爆炸荷載作用，主要原因是采用了開式管道設計。人民防空工程坍塌引起的豎向荷載和氣動沖擊波是第一人防工程坍塌防護棚，在設計過程中應特別注意的問題，綜上所述就是地下人防工程坍塌防護棚在洞口設計中應注意的問題。

（四）地下人防工程的平面結構

在地下人防工程設計中，平面結構應充分反映人防信息，合理劃分人防區和非人防區，并對外墻、隔墻和前墻進行合理規劃。配飾表的制作應盡可能簡單，有效地確定墻面的荷載，并對墻面進行規范的標識。篩選出地下人防工程的墻體厚度和門框墻的尺寸，并對結構形式進行合理的布置，且有效保證了地下人防工程的結構質量。

四、結語

總之，地下人防工程是關系到建筑主體結構質量的重要結構。從戰時和平時期的設計特點和原則出發，并根據實際情況選擇最合理的設計方案，保證地下人防工程結構設計符合規范要求。

參考文獻：

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